Ciencias Marinas

ISSN: 0185-3880

cmarinas@uabc.mx

Universidad Autónoma de Baja California

México

Avigliano, Esteban; Villatarco, Paola; Volpedo, Alejandra V

La relación Sr:Ca y la morfometría del otolito como indicadores de hábitat de una especie

eurihalina: El caso del pejerrey Odontesthes bonariensis

Ciencias Marinas, vol. 41, núm. 3, 2015, pp. 189-202

Universidad Autónoma de Baja California

Ensenada, México

Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=48041193001

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Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto

Ciencias Marinas (2015), 41(3): 189–202

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http://dx.doi.org/10.7773/cm.v41i3.2464

MC

INTRODUCTION

The Argentinian silverside, Odontesthes bonariensis(Valenciennes 1833), is one of the most important fisheryresources in estuaries and rivers of southwestern SouthAmerica. This species inhabits diverse habitats such as dams,lakes, rivers, lagoons, and estuaries in Argentina, Uruguay,Brazil, and Chile, and has been introduced into other SouthAmerican countries (e.g., Bolivia and Peru) and other conti-nents (e.g., Europe and Asia) (Chiba et al. 1989, Gandolfiet al. 1991, Brian and Dyer 2006, Avigliano and Volpedo2013a). In Argentina, Brazil, and Uruguay it is found in thePlata Basin and in lentic water bodies such as dams, lakes,and lagoons, both artificial and natural (Brian and Dyer 2006,Tombari and Volpedo 2008, Avigliano and Volpedo 2013a).In general, during the larval and juvenile stages, this species

INTRODUCCIÓN

El pejerrey argentino, Odontesthes bonariensis(Valenciennes 1833), es uno de los recursos pesqueros demayor importancia en estuarios y ríos de la región sudocci-dental de Sudamérica. Esta especie está distribuida endiferentes ambientes como embalses, lagos, ríos, albuferas yestuarios en Argentina, Uruguay, Brasil y Chile, y ha sidointroducida en otros países de Sudamérica (e.g., Bolivia yPerú) y en otros continentes (e.g., Europa y Asia) (Chibaet al. 1989, Gandolfi et al. 1991, Brian y Dyer 2006,Avigliano y Volpedo 2013a). En Argentina, Brasil y Uruguayse distribuye en la cuenca del Plata y en cuerpos de agualénticos como embalses, lagos y lagunas, tanto artificialescomo naturales (Brian y Dyer 2006, Tombari y Volpedo2008, Avigliano y Volpedo 2013a). En líneas generales,

Otolith Sr:Ca ratio and morphometry as indicators of habitat of a euryhaline species: The case of the silverside Odontesthes bonariensis

La relación Sr:Ca y la morfometría del otolito como indicadores de hábitat de una especie eurihalina: El caso del pejerrey Odontesthes bonariensis

Esteban Avigliano1*, Paola Villatarco2, Alejandra V Volpedo1

1 Instituto de Investigaciones en Producción Animal-Concejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas-Universidad de Buenos Aires (INPA-CONICET-UBA), Av. Chorroarín 280 (C1427CWO),Buenos Aires, Argentina

2 Centro Austral de Investigaciones Científicas-Concejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CADIC-CONICET), Bernardo Houssay 200 (V9410CAB), Ushuaia, Argentina

*Corresponding author. E-mail: estebanavigliano@yahoo.com.ar

ABSTRACT. The silverside Odontesthes bonariensis is a euryhaline species native of South America and represents a very important fishingresource for the Plata Basin (Argentina and Uruguay). This study compares the Sr:Ca ratio of water as well as the Sr:Ca ratio and morphometryof the sagittal otolith of the silverside present in different environments (one salt lake, two freshwater dams, one lagoon, and one estuary) inorder to evaluate the use of these variables as markers of habitat. The pattern of the Sr:Ca ratio in the water agrees with the one found in theotoliths, showing a positive relationship with the conductivity of the water. Univariate and multivariate analyses of variance indicatedsignificant differences (P < 0.05) among the localities studied for the morphometric indices. The discriminant function analysis provided a highpercentage of correctly classified individuals for the saltwater environment (100%) and the lentic water bodies and estuary (60–80%),circularity and form factor being the most relevant morphometric variables. These results indicate that the Sr:Ca ratio and otolith morphometryare good markers of habitat for this important resource.

Key words: morphometry, Sr:Ca, otolith, Odontesthes bonariensis, Argentina.

RESUMEN. El pejerrey Odontesthes bonariensis es una especie eurihalina nativa de Sudamérica y representa un importante recurso pesqueropara la cuenca del Plata (Argentina y Uruguay). En este estudio se comparó la relación Sr:Ca del agua y la relación Sr.:Ca y morfometría de losotolitos sagittae de pejerreyes presentes en diferentes ambientes (un lago de agua salada, dos embalses de agua dulce, una laguna y un estuario)con el objetivo de evaluar el uso de estas variables como marcadores de hábitat. El patrón de la relación Sr:Ca del agua concuerda con lahallada en los otolitos, mostrando una relación positiva con la conductividad del agua. Los análisis univariados y multivariados indicarondiferencias (P < 0.05) entre las localidades estudiadas para los índices morfométricos. El análisis discriminante mostró un elevado porcentajede individuos correctamente clasificados para el ambiente de agua salada (100%), los cuerpos de agua lenticos y el estuario (60–80%), siendola circularidad y el factor de forma los índices morfométricos de mayor relevancia para esta clasificación. Estos resultados indican que larelación Sr:Ca y la morfometría del otolito son buenos marcadores de hábitat para este importante recurso.

Palabras clave: morfometría, Sr:Ca, otolito, Odontesthes bonariensis, Argentina.

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feeds primarily on plankton, whereas during the adult stage,it also ingests other organisms such as gastropod molluscsand crustaceans (Escalante and Grosman 2001); however, inlotic water bodies where plankton is relatively scarce, such asthe Plata River estuary, the silverside’s diet is mainly basedon molluscs and fish (Escalante and Grosman 2001). Thisspecies presents temperature-dependent sex determination.Spawning generally occurs twice a year, from March to Apriland from August to November (Barco 1986). Sexual maturityis attained between the first and second year of life (totallength of ~140 mm), depending on the region (Barco 1986).

The silverside is the second most important freshwaterfishery resource in Argentina and Uruguay, and a large partof the production is exported to Europe (the Netherlands,Italy, and Ukraine), Russia, and the United States (MINAGRI2014). The volume of exported silverside derives exclusivelyfrom the lower section of the Plata Basin (Plata River,Uruguay River, and Paraná River) and has increased in recentyears, from 64 t in 2007 to 551 t in 2012, with an export peak(724 t) in 2008 (MINAGRI 2014).

Avigliano et al. (2014) suggested the possible existenceof two fish stocks with a high degree of connectivity in thelower section of the Plata Basin, one corresponding to theUruguay River and Paraná Delta and the other to the Plataestuary; however, historical catch data and data on the statusof these stocks are lacking. Information is also lacking on theconnectivity between these populations and those from otherbasins in the region, such as the Negro River (Uruguay) orthe Salado River (Argentina), among others. In particular,the Salado River basin is connected to several lentic waterbodies of the Pampean Plain (e.g., the lagoons Chascomús,Barranca, Adela, Chis Chis, El Burro) where the species iscaught for subsistence, recreational, and, to a lesser extent,commercial purposes. Despite the importance of thisresource, specific management measures have not beendevised for the silverside in the Plata Basin. Identifying thefish stocks is therefore important to be able to generate stock-specific tools for the sustainable management of the silver-side populations.

Among the most commonly used approaches for identify-ing stocks are capture–recapture procedures, size structureanalysis, genetic identification, and otolith morphometry andmicrochemistry analysis (e.g., Park and Moran 1994). Theotoliths of teleost fish, located in the vestibular system, arecomplex polycrystalline structures composed mainly of cal-cium carbonate and small amounts of other minerals (traceelements) immersed in an organic matrix (Campana 1999). Incertain species, the concentration of some of these elements,like strontium, barium, zinc, and magnesium, among others,is related to the their concentration in water (Campana 1999,Sturrock et al. 2012, Avigliano 2014). These characteristics,coupled with the fact that they are inert and acellularmetabolic structures that constantly incorporate chemicalelements from water, make otoliths a useful tool for fishstock assessments and life history studies (Campana 1999;

durante el estadio larval y juvenil, esta especie se alimentaprincipalmente de plancton, mientras que en el estadioadulto, incorpora además otros organismos como moluscosgasterópodos y crustáceos (Escalante y Grosman 2001). Sinembargo, en cuerpos de agua lóticos donde el plancton esrelativamente escaso, como en el estuario del Río de la Plata,la dieta del pejerrey está basada principalmente en moluscosy peces (Escalante y Grosman 2001). La diferenciaciónsexual del pejerrey es termo-dependiente. Normalmente exis-ten dos periodos de desove, uno de marzo a abril y el otrocomprendido de agosto a noviembre (Barco 1986). Esta espe-cie alcanza la madurez sexual entre el primer y segundo añode vida (talla total de ~140 mm), según las diferentes regio-nes (Barco 1986).

El pejerrey representa el segundo recurso pesquero deagua dulce más importante de Argentina y Uruguay, y unagran proporción de la producción es exportada a Europa(Italia, Países Bajos y Ucrania), Rusia y los Estados Unidosde América (MINAGRI 2014). El volumen de pejerreyexportado proviene exclusivamente de la cuenca baja delPlata (estuario del Río de la Plata, río Uruguay y río Paraná)y se ha incrementado en los últimos años, pasando de 64 t en2007 a 551 t en 2012, con un pico de exportación de 724 t en2008 (MINAGRI 2014).

En la cuenca baja del Plata se ha sugerido la existencia dedos poblaciones pesqueras con alto grado de conectividad,una correspondiente al río Uruguay y delta del Paraná y laotra al estuario del Río de la Plata (Avigliano et al. 2014). Sinembargo, no hay datos sobre el estado de estas poblaciones niregistros históricos de capturas. Además, no hay informaciónsobre la conectividad de estas poblaciones con las de otrascuencas de la región, como el río Negro (Uruguay) o el ríoSalado (Argentina), entre otras. Particularmente, la cuencadel Salado está conectada con una gran cantidad de cuerposde agua lénticos de la llanura pampeana (e.g., lagunasChascomús, Barranca, Adela, Chis Chis, El Burro) donde laespecie es capturada a nivel de subsistencia, pesca deportivay, en menor medida, comercial. A pesar de la importanciaque reviste este recurso, no existen normativas de manejoespecíficas para el pejerrey en la cuenca del Plata. Identificarlas poblaciones pesqueras es de suma importancia para gene-rar herramientas especificas de cada una que contribuyan almanejo sustentable de las poblaciones de pejerrey.

Entre las herramientas más utilizadas para la identifica-ción de las poblaciones pesqueras están los métodos decaptura–recaptura, el ánalisis de estructura de tallas, laidentificación genética y el ánalisis de la morfometría ymicroquímica de los otolitos (e.g., Park y Moran 1994). Losotolitos de los peces teleósteos, alojados en el aparatovestibular, son complejos cuerpos policristalinos compuestosprincipalmente por carbonato de calcio y pequeñascantidades de otros minerales (elementos traza) inmersosdentro de una matriz orgánica (Campana 1999). En determi-nadas especies, la concentración de algunos de estos elemen-tos, tales como el estroncio, bario, zinc y magnesio, está

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Avigliano and Volpedo 2013b; Avigliano et al. 2014, 2015a,2015b, 2015c).

In view of the positive relationship that exists betweensalinity and the strontium:calcium (Sr:Ca) ratio in water andsome fish otoliths (Secor et al. 1995, Zlokovitz et al. 2003,Kraus and Secor 2004, Schuchert et al. 2010, Tabouret et al.2010, Avigliano et al. 2014), studies relating water parame-ters (Sr:Ca and salinity) and the otolith Sr:Ca ratio have beenable to identify fish stocks and migratory routes (e.g., Secoret al. 1995; Zlokovitz et al. 2003; Tabouret et al. 2010;Avigliano et al. 2015b, 2015c). Otolith morphometrics arealso used to identify fish stocks (e.g., Longmore et al. 2010,Cañás et al. 2012, Avigliano et al. 2014, Keating et al. 2014,Vieira et al. 2014). The morphometric analysis of otolithspermits a quantitative description of the shape and contourthat can be statistically compared (Lestrel 1997). Some of themost commonly used shape indices are circularity, rectangu-larity, ellipticity, form factor, and sulcus area/otolith area(e.g., Volpedo et al. 2008, Longmore et al. 2010, Cañás et al.2012, Tuset et al. 2013, Avigliano et al. 2014). In recentstudies, both methods have been used (e.g., Longmore et al.2010, Avigliano et al. 2014).

The objective of this study was to compare the Sr:Ca ratioand morphometry of the sagittal otolith of a euryhalinespecies, the silverside O. bonariensis, from different environ-ments in Argentina (dam, lake, lagoon, and estuary) in orderto evaluate the use of these variables as markers of habitat.This information is important for fish stock identification andinterconnectivity studies and the development of manage-ment policies.

MATERIALS AND METHODS

Study area

Water bodies located in three different regions ofArgentina were studied (fig. 1). In the northwest, sampleswere collected from two artificial dams: Los Alisos(24º11S–65º18W) and Cabra Corral (25º27S–65º27W).Los Alisos Dam, located 1260 m above sea level, has an elec-trical conductivity of <250 S cm–1 and maximum depth of22 m. Cabra Corral Dam, located 1100 m above sea level,along the Juramento River, has a mean electrical conductivityof 421 S cm–1 and maximum depth of 90 m (Muñoz et al.2005). The dams are not interconnected and the region has asubtropical semi-arid climate.

In the Pampean Plain (humid pampa), samples werecollected from the Plata River (35º35.09S, 57º247.79W)and Chascomús Lagoon (35º3400″S, 58°01′00″W). ThePlata River is a wide estuary that receives the waters from thePlata Basin and flows into the Atlantic Ocean. It has a meandepth of between 5 and 25 m (Guerrero et al. 2010) and theelectrical conductivity ranges from 67 to 30,300 S cm–1

(Avigliano and Volpedo 2013b). Chascomús Lagoon islocated 10 m above sea level and forms part of the lower

relacionada con la concentración de los mismos en el agua(Campana 1999, Sturrock et al. 2012, Avigliano 2014). Estascaracterísticas, sumadas al hecho de que son estructurasmetabólicamente inertes y acelulares que incorporan elemen-tos químicos en forma constante del agua, hacen que losotolitos sean una herramienta muy útil para estudios depoblaciones pesqueras e historia de vida de los peces(Campana 1999; Avigliano y Volpedo 2013b; Avigliano et al.2014, 2015a, 2015b, 2015c).

Debido a que existe una relación positiva entre la salini-dad y la relación estroncio:calcio (Sr:Ca) del agua y delotolito de algunas especies de peces (Secor et al. 1995,Zlokovitz et al. 2003, Kraus y Secor 2004, Schuchert et al.2010, Tabouret et al. 2010, Avigliano et al. 2014), se handesarrollado estudios que permiten relacionar parámetros delagua (Sr:Ca y salinidad) con la relación Sr:Ca de los otolitospara identificar rutas migratorias y poblaciones pesqueras(e.g., Secor et al. 1995; Zlokovitz et al. 2003; Tabouret et al.2010; Avigliano et al. 2015b, 2015c). Otra herramientaampliamente utilizada para la determinación de poblacionespesqueras es la morfometría del otolito (e.g., Longmore et al.2010, Cañás et al. 2012, Avigliano et al. 2014, Keating et al.2014, Vieira et al. 2014). El análisis de la morfometría de losotolitos permite generar una descripción cuantitativa de laforma y el contorno que puede compararse estadísticamente(Lestrel 1997). Entre los índices morfométricos más utiliza-dos están la circularidad, rectangularidad, elipticidad, factorde forma y área del sulcus/área del otolito (e.g., Volpedoet al. 2008, Longmore et al. 2010, Cañás et al. 2012, Tusetet al. 2013, Avigliano et al. 2014). De hecho, ambas metodo-logías se han usado conjuntamente en estudios recientes(e.g., Longmore et al. 2010, Avigliano et al. 2014).

En este contexto, se comparó la relación Sr:Ca y morfo-metría del otolito sagitta de una especie eurihalina, el peje-rrey O. bonariensis, entre diferentes ambientes de Argentina(diques, lagos, lagunas y estuarios) con el fin de evaluar eluso de estas variables como marcadores de hábitat. Estainformación es de gran importancia para estudios de identifi-cación de poblaciones pesqueras e interconectividad y para eldesarrollo de políticas de manejo.

MATERIALES Y MÉTODOS

Área de estudio

Se estudiaron cuerpos de agua ubicados en tres diferentesregiones de Argentina (fig. 1). En el noroeste las muestrasfueron colectadas en los emblases artificiales Los Alisos(24º11S, 65º18W) y Cabra Corral (25º27S, 65º27W).El embalse Los Alisos está ubicado a 1260 m sobre el niveldel mar, y tiene una conductividad eléctrica menor que250 S cm–1 y profundidad máxima de 22 m. El embalseCabra Corral está ubicado a 1100 m sobre el nivel del mar, enel Río Juramento, y tiene conductividad eléctrica media de

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basin of the Salado River. It has a maximum depth of 3.4 mand mean conductivity is 2200 S cm–1 (Llames et al. 2009).The region has a warm temperate climate and the hydrologi-cal regime alternates between flood and dry periods(Vervoorst 1967). Flooding produces channels that connectChascomús Lagoon with the Plata estuary via the SaladoRiver.

Chasicó Lake (38º3639.41S, 63º448.68W), located–20 m above sea level in a transition area between thePampean and Patagonian regions, is independent fromthe other systems studied. It has a maximum depth of 16 mand the electrical conductivity is high (38.800 S cm–1)(Avigliano et al. 2012).

Sample collection

Water and fish samples were collected simultaneouslybetween August and September 2011 from the two dams

421 S cm–1 y profundidad máxima de 90 m (Muñoz et al.2005). Estos diques no están conectados entre sí, y el climade la región es del tipo subtropical semiárido.

En la llanura pampeana (pampa húmeda) las muestras serecolectaron en el estuario del Río de la Plata (35º35.09S,57º247.79W) y la laguna Chascomús (35º3400″S,58°01′00″W). El estuario del Río de la Plata recibe lasaguas de la cuenca del Plata y descarga sobre el océanoAtlántico. El intervalo de conductividad eléctrica es de 67 a30,300 S cm–1 (Avigliano y Volpedo 2013b) y la profundi-dad media se encuentra entre 5 y 25 m (Guerrero et al. 2010).La laguna Chascomús está ubicada a 10 m sobre el nivel delmar y forma parte de la cuenca inferior del río Salado. Laconductividad media es de 2200 S cm–1 y la profundidadmáxima es de 3.4 m (Llames et al. 2009). El clima de laregión es templado-cálido y se caracteriza por un régimenhidrológico que alterna entre períodos de inundaciones ysequías (Vervoorst 1967). Estas inundaciones producen cana-les que conectan la laguna de Chascomús con el estuario delRío de la Plata a través del río Salado.

El lago Chasicó (38º3639.41S, 63º448.68W) es inde-pendiente del resto de los sistemas estudiados y está ubicadoa –20 m sobre el nivel del mar en una zona de transición entrela región Pampeana y la Patagonia. Posee agua con elevadaconductividad (38.800 S cm–1) y profundidad máxima de16 m (Avigliano et al. 2012).

Recolecta de muestras

Las muestras de agua y peces fueron recolectadas simul-táneamente entre agosto y septiembre de 2011 en los embal-ses Los Alisos y Cabra Corral, el estuario del Rio de la Plata,la laguna Chascomús y el lago Chasicó. Las muestras de aguafueron recolectadas manualmente por triplicado a 0.5 m deprofundidad con botellas de polietileno previamente lavadastres veces con agua destilada y agua del sitio de muestreo.Estas muestras fueron acidificadas al 0.2% (v/v) (pH < 2) conácido nítrico y trasladadas al laboratorio en oscuridad a 4 ºC.Posteriormente fueron filtradas al vacío con filtros WhatmanGF/F de 0.45 m. Las muestras se mantuvieron a 4 ºC hastasu análisis. Los métodos de recolecta, preservación, prepara-ción y análisis fueron realizados acorde a los métodos estan-darizados (APHA 1995).

Los ejemplares de O. bonariensis fueron capturadoscon redes de tres mallas de multifilamento (malla interna de3 × 3 cm, mallas externas de 10 × 10 cm) y con anzuelo.Estos peces fueron trasladados al laboratorio a 4 ºC donde seregistró la talla y se extrajeron los otolitos sagittae. En todoslos casos, se trabajó con ejemplares adultos y sexualmentemaduros (talla de madurez sexual aproximada = 140 mm,Barco 1986). La estadística descriptiva referente a la talla y elnúmero de individuos utilizados por sitio de estudio se mues-tran en la tabla 1.

Figure 1. Study area. The numbered circles indicate the water andsilverside (Odontesthes bonariensis) collection sites.Figura 1. Área de estudio. Los puntos numerados indican lossitios de muestreo de agua y captura de pejerrey (Odontesthesbonariensis).

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(Los Alisos and Cabra Corral), Plata estuary, ChascomúsLagoon, and Chasicó Lake. Triplicate water samples werecollected manually at 0.5 m depth using polyethylene bottlespreviously washed three times with distilled water and waterfrom the sampling site. The samples were acidified to 0.2%(v/v) (pH < 2) using nitric acid and transported in darkness at4 ºC to the laboratory. They were then vacuum-filteredthrough 0.45-m Whatman GF/F filters. The samples werekept at 4 ºC until analysis. Sample collection, preservation,preparation, and analysis were conducted according to stan-dardized methods (APHA 1995).

Specimens of O. bonariensis were caught using multifila-ment three-layer nets (inner mesh, 3 × 3 cm; external meshes,10 × 10 cm) and with hooks. They were transported to thelaboratory at 4 ºC where the size was measured and the sagit-tal otoliths were extracted. In all cases, the specimens weresexually mature adults (size at sexual maturity = ~140 mm,Barco 1986). Mean size, size range, and number of individu-als used per site is shown in table 1.

Determination of water and otolith Sr and Ca

The concentration of Ca in water was determined (intriplicate) by volumetic titrations with ethylenediaminetetra-acetic acid (EDTA) (APHA 1995). The concentration of Sr inwater was determined (in triplicate) using an inductivelycoupled plasma optical emission spectrometer (ICP-OES,PerkinElmer Optima 2000 DV, Überlingen, Germany),equipped with a cross-flow nebulizer, Scott chamber, andquartz torch (method 200.7, EPA 1994). We used an attenu-ated radial view axis (detection limit = 12 g L–1). The sam-ples were introduced into the equipment with a PerkinElmerAS-90 Plus autosampler. External calibrations were per-formed in all cases using PerkinElmer Pure Quality ControlStandard 21 (QCS 21, USA). Every 10 samples, a blank and asample of known concentration prepared from the QCS 21standard were analyzed to determine whether interference orcross-contamination had occurred. The water used through-out the study was obtained from a Milli-Q water purificationsystem (Millipore, Sao Paulo, Brazil) with a resistivity of18.2 MOhm cm.

The results were examined and assessed in relation to theknown concentration. The reported results were correctedbased on a control blank. The Sr:Ca ratios were thencalculated.

Only the right sagittal otoliths were used for thisstudy (Los Alisos, N = 15; Cabra Corral, N = 15; Plata River,N = 154; Chascomús, N = 17; Chasicó, N = 48). They wererinsed in Milli-Q water and dried. Each one was weighed onan analytical balance (error <0.001 g) and digested with50% nitric acid on a sand bed heated to 400–450 ºC for1 h (Avigliano et al. 2014). Otolith Sr was determined byICP-OES and Ca was determined by the titration methodusing EDTA (APHA 1995). The equipment, procedure, andquality control were the same as used to determine water Srand Ca.

Determinación de Sr y Ca en agua y otolitos

La concentración de Ca en el agua fue determinada portriplicado mediante el método volumétrico de titulación conácido etilendiaminotetraacético (EDTA) (APHA 1995). Laconcentración de Sr en agua fue determinada por triplicadomediante un espectrómetro de emisión óptica con plasma deacoplamiento inductivo (ICP-OES, PerkinElmer Optima2000 DV, Überlingen, Alemania), equipado con un nebuliza-dor de flujo cruzado, cámara Scott y antorcha de cuarzo(método 200.7, EPA 1994). Se utilizó un eje de visión radialatenuado (límite de detección = 12 g L–1). Las muestrasfueron introducidas al equipo por medio de un muestreadorautomático Perkin-Elmer AS-90 Plus. En todos los casos serealizaron calibraciones externas utilizando el estándarQuality Control Standard 21 (QCS 21), PerkinElmer Pure(EUA). Cada 10 muestras, se analizaron un blanco y unamuestra de concentración conocida preparada a partir delestándar QCS 21 para determinar si había interferencia ycontaminación cruzada. El agua utilizada en todo el estudiose obtuvo de un sistema de purificación de agua Milli-Q(Millipore, São Paulo, Brasil) con una resistividad de18.2 MOhm cm.

Los resultados fueron revisados y evaluados en relacióncon las muestras de concentración conocida. Los resultadosregistrados fueron corregidos según un blanco control. Poste-riormente, se calcularon las relaciones Sr:Ca.

En este estudio se utilizó únicamente el otolito sagittaderecho (Los Alisos, N = 15; Cabra Corral, N = 15; Río de laPlata, N = 154; Chascomús, N = 17; Chasicó, N = 48). Losotolitos fueron limpiados con agua Milli-Q y secados. Cadauno fue pesado con una balanza analítica (error <0.001 g) ydigerido en ácido nítrico al 50% sobre un baño de arenacalentado entre 400–450 ºC durante 1 h (Avigliano et al.2014). La concentración de Sr en otolito se determinópor ICP-OES y la de Ca por el método de titulación conEDTA (APHA 1995). El equipamiento, procedimiento ycontrol de calidad empleados en los procedimientos fuerondetallados previamente para las determinaciones de Sr y Caen agua.

Table 1. Mean size (± standard deviation) and size range ofOdontesthes bonariensis per sampling site. N = sample size.Tabla 1. Media (± desviación estándar) y rango de tallas deOdontesthes bonariensis por sitio de estudio. N = tamaño demuestra.

N Mean size(cm)

Size range(cm)

Los Alisos Dam 15 25.9 ± 2.1 21.6–29.6

Cabra Corral Dam 15 25.1 ± 3.8 21.7–31.8

Plata River estuary 154 30.3 ± 3.6 23.3–35.4

Chascomús Lagoon 17 22.6 ± 2.8 22.2–31.0

Chasicó Lake 48 34.8 ± 2.5 26.7–41.6

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The efficiency of the otolith digestion process was veri-fied using certified reference materials (FEBS-1, NationalResearch Council, Canada) and an acceptable recoverypercentage was obtained (93% for Sr and 110% for Ca). Allotolith determinations were made in triplicate.

Otolith morphometry

The right sagittal otoliths of all the fish specimens cap-tured were photographed under a stereoscopic microscope(Leica EZ4 HD). The following morphometric variableswere recorded on the images using an image processor(Image-ProPlus 4.5): otolith length (OL), otolith width(OW), and otolith perimeter (OP), in millimeters; and otolitharea (OA) and sulcus area (SA), in square millimeters. Thefollowing shape indices were then calculated: circularity(OP2/OW), rectangularity (OA/[OL × OW]), ellipticity(OL – OW/OL + OW), form factor ([4π × OA/OP2]), andSA/OA. The nomenclature of the indices used was takenfrom Tuset et al. (2013) and Volpedo et al. (2008). Circular-ity provides information on the complexity of the otolith con-tour (Tuset et al. 2003). Rectangularity gives information onthe approximation to a rectangular or square shape, a value of1 indicating a perfect rectangle or square. Ellipticity reflectsthe similarity to an ellipse, values close to 0 indicating a ten-dency towards circularity. The form factor is a dimensionlessvalue that indicates the similarity of the otolith contour to acircle; its values range from 0 to 1, a value of 1 correspond-ing to a perfect circle (Tuset et al. 2003). The SA/OA indexindicates the percentage of the otolith area occupied by thesulcus. The sulcus is the contact area of the otolith with thesaccular macula that transmits information to the brain aboutthe relative position of the fish in the water column and audi-tory information (Volpedo et al. 2008).

Statistical analysis

The Sr:Ca ratio of the water from the different samplingsites was compared by a Kruskal–Wallis nonparametric anal-ysis of variance. The Sr:Ca ratio in the otoliths was trans-formed with the function log(x + 1) because the assumptionsof normality and homogeneity of variance were not met(Shapiro–Wilk and Levene tests, respectively). After verify-ing these assumptions, an analysis of covariance (ANCOVA)was applied to determine if otolith weight affected the Sr:Caratio. The Sr:Ca ratio correlated positively with otolithweight and was corrected by subtracting the common slope inANCOVA (P < 0.01, b = 0.033) (Longmore et al. 2010, Kerrand Campana 2014, Avigliano et al. 2015b). This fit elimi-nated the effect of otolith weight on the transformed Sr:Cavariable (ANCOVA, P > 0.05). Finally, the Sr:Ca ratio in theotoliths was compared among study sites by a univariateanalysis of variance (ANOVA) and Tukey’s multiple compar-ison test. The mean water and otolith Sr:Ca ratios were repre-sented in box plots.

La eficiencia del proceso de digestión de los otolitos fueverificada con el material de referencia FEBS-1 (OtolithCertified Reference Material, National Research Council,Canadá) y se obtuvo un porcentaje de recuperación del mate-rial de referencia aceptable (93% para Sr y 110% para Ca).Todas las determinaciones para los otolitos fueron realizadaspor triplicado.

Morfometría de los otolitos

Los otolitos sagittae derechos de todos los ejemplarescapturados fueron fotografiados con un microscopio este-reoscópico (Leica EZ4 HD). Se registraron las siguientesvariables morfométricas sobre las imágenes mediante el pro-cesador de imágenes Image-ProPlus 4.5: longitud del otolito(LO), anchura del otolito (AO) y perímetro del otolito (PO),en milímetros; y área del otolito (SO) y área del sulcus (SS),en milímetros cuadrados. Posteriormente, se calcularon lossiguientes índices de forma: circularidad (PO2/AO), rectan-gularidad (SO/[LO × AO]), elipticidad (LO – AO/LO + AO),factor de forma ([4π × SO/PO2]) y SS/SO. La nomenclaturade los índices utilizados fue tomada de Tuset et al. (2013) yVolpedo et al. (2008). La circularidad da información acercade la complejidad del contorno de los otolitos (Tuset et al.2003). La rectangularidad da información sobre la aproxima-ción a una forma rectangular o cuadrada, siendo igual a 1 unrectángulo o cuadrado perfecto. La elipticidad refleja la simi-litud del otolito con una elipse, tendiendo a la circularidadcon valores cercanos a 0. El factor de forma es un valor adi-mensional que indica la similitud del contorno de los otolitosrespecto de un círculo y sus valores están comprendidos entre0 y 1, siendo un valor de 1 para un círculo perfecto (Tusetet al. 2003). El índice SS/SO determina qué porcentaje de lasuperficie del otolito está ocupado por el sulcus. El sulcus esel área de contacto entre el otolito y la mácula nerviosa quetransmite al cerebro información relacionada con la posiciónrelativa del pez en la columna de agua y con la captaciónauditiva (Volpedo et al. 2008).

Análisis estadístico

La relación Sr:Ca del agua fue comparada entre los sitiosde muestreo mediante el análisis no paramétrico de Kruskal-Wallis. La variable Sr:Ca de los otolitos fue transformada conla función log(x + 1) debido al incumplimiento de los supues-tos de normalidad y homogeneidad de la varianza (pruebas deShapiro–Wilk y Levene, respectivamente). Después de lacomprobación de estos supuestos, se utilizó el análisis decovarianza (ANCOVA) para determinar si existía un efectodel peso de los otolitos sobre la relación Sr:Ca. La relaciónSr:Ca correlacionó positivamente con el peso del otolito y fuecorregida substrayendo la pendiente común del ANCOVA(P < 0.01, b = 0.033) (Longmore et al. 2010, Kerr y Campana2014, Avigliano et al. 2015b). Este ajuste eliminó el efecto

Avigliano et al.: Otoliths as indicators of habitat of Odontesthes bonariensis

195

The morphometric variables did not fit the normal distri-bution and homogeneity of variance (Shapiro–Wilk, P <0.01; Levene, P > 0.05) and were therefore transformed withthe function log(x + 1). ANCOVA (P < 0.01) was then usedto correct the effect of otolith length on the studied variables.The following constants were used for the correction: circu-larity, b = –0.03; rectangularity, b = –0.01; ellipticity, b =–0.01; form factor, b = 0.17; and SA/OA, b = –0.003. Themorphometric variables were analyzed by ANOVA andTukey’s test was used to evaluate the differences among sam-pling sites. Moreover, a multivariate analysis of variance(MANOVA) was applied to determine whether differencesexisted among sites considering all the morphometric vari-ables simultaneously. Hotelling’s T2 test was then applied toevaluate the differences among sites.

A canonical discriminant analysis (CDA) was performedusing the morphometric variables in order to obtain the cross-classification matrix and determine the capacity of these vari-ables to identify the site of origin of the fish (e.g., Longmoreet al. 2010, Kerr and Campana 2014). The standardizedcanonical discriminant function coefficients were used todetermine the contribution of each variable to the discrimina-tion of the groups. All statistical analyses were performedusing InfoStat.

RESULTS

Sr:Ca ratio in water and otoliths

The Chasicó Lake water samples had high Sr:Ca values(Kruskal–Wallis, P < 0.001). Low values were recorded forthe Plata estuary and Los Alisos Dam waters, and therewere no differences between these two sites (Kruskal–Wallis,P > 0.05) (fig. 2a). Intermediate values were obtained for thewater samples from Cabra Corral Dam and ChascomúsLagoon (P > 0.05) (fig. 2a).

There were no significant differences between the Sr:Caratios of the silverside otoliths from the Cabra Corral Damand Plata estuary (ANOVA, P < 0.05). Differences werefound, however, between the Sr:Ca ratios of the otoliths fromthe other sampling sites (P < 0.05). They were significantlylower in the otoliths from Los Alisos Dam and higher inthose from Chasicó Lake (fig. 2b).

Otolith morphometry

A representative image of the otoliths from each site isshown in figure 3.

Significantly high circularity and ellipticity values wereobtained for the Chasicó Lake otoliths (table 2), indicatinghigh edge complexity and an elliptical morphology. TheChascomús Lagoon otoliths had significantly low rectangu-larity and circularity values (P < 0.05), whereas the formfactor was significantly high (P < 0.05). This indicates amorphology tending towards circularity with low edge

del peso de los otolitos sobre la variable Sr:Ca transformada(ANCOVA (P > 0.05). Finalmente, la relación Sr:Ca del oto-lito fue comparada entre los sitios de estudio mediante elanálisis de la varianza (ANOVA) univariado y la compara-ción múltiple de Tukey. Las relaciones medias de Sr:Ca delagua y otolitos fueron representadas en gráficos de cajas.

Las variables morfométricas no se ajustaron a la distribu-ción normal y homogeneidad de la varianza (Shapiro–Wilk,P < 0.01; Levene, P > 0.05), y por este motivo fueron trans-formadas con la función log(x + 1). Posteriormente, se utilizóel ANCOVA con el fin de corregir el efecto de la longitud delotolito sobre las variables estudiadas (P < 0.01). Las constan-tes utilizadas para la corrección fueron las siguientes: circula-ridad, b = –0.03; rectangularidad, b = –0.01; elipticidad, b =–0.01; factor de forma, b = 0.17; SS/SO, b = –0.003. Lasvariables morfométricas fueron analizadas mediante unANOVA usando la prueba de Tukey para evaluar las diferen-cias entre sitios. Por otro lado, el análisis multivariado de lavarianza (MANOVA) fue aplicado para evaluar la existenciade diferencias significativas entre los sitios de estudio consi-derando todas las variables morfométricas en simultáneo.Posteriormente, se aplicó la prueba de comparación de paresT2 de Hotelling para evaluar las diferencias entre los sitios demuestreo.

Un análisis discriminante canónico (ADC) fue realizadoutilizando los índices morfométricos con el fin de obtener lamatriz de clasificación cruzada y determinar la capacidad deestas variables para la identificación del sitio de origen de lospeces (e.g., Longmore et al. 2010, Kerr y Campana 2014).Los coeficientes estandarizados de las funciones discriminan-tes canónicas fueron utilizados para determinar la contribu-ción de cada variable en la discriminación de grupos. Elprograma InfoStat fue utilizado para todos los análisisestadísticos.

RESULTADOS

Relación Sr:Ca en agua y otolitos

Se observaron altos valores de Sr:Ca en las muestras deagua del lago Chasicó (Kruskal–Wallis, P < 0.001). Los valo-res fueron bajos en las muestras de agua del dique Los Alisosy el estuario del Río de la Plata, y no hubo diferencias entreestos dos sitios (Kruskal–Wallis, P > 0.05) (fig. 2a). Se obser-varon valores intermedios en las muestras de agua del diqueCabra Corral y la laguna Chascomús (P > 0.05) (fig. 2a).

No se observaron diferencias significativas en la relaciónSr:Ca de los otolitos de los pejerreyes provenientes de CabraCorral y del Río de la Plata (ANOVA, P < 0.05). Sinembargo, las relaciones Sr:Ca de los otolitos del resto de lasáreas de estudio difirieron entre sí (P < 0.05), y fueron signi-ficativamente menor en los otolitos de los pejerreyes deldique Los Alisos y mayor en los peces del lago Chasicó(fig. 2b).

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complexity. On the other hand, the SA/OA value was higherfor this body of water (table 2).

The otoliths from the Plata estuary specimens tended tobe elliptic-square in shape related to high ellipticity andrectangularity (table 2), and the otolith edge showed lowcomplexity. The lowest form-factor value was recorded forthe Cabra Corral otoliths, indicating a tendency towards asquare shape (table 2). The otoliths from Los Alisos speci-mens showed high rectangularity and low edge complexity(table 2).

The MANOVA showed significant differences for themorphometric variables among the study sites (P < 0.05).Hotelling’s T2 test did not reveal significant differencesbetween Los Alisos and Chascomús (P > 0.05); however,Cabra Corral, Plata estuary, and Chasicó differed signifi-cantly among themselves and from Los Alisos andChascomús (P < 0.001).

The CDA plot (fig. 4) shows a clear separation betweenO. bonariensis from Chasicó Lake and from the other four

Morfometría de los otolitos

Una imagen representativa de los otolitos de cada sitio deestudio se muestra en la figura 3.

Valores significativamente altos de circularidad y eliptici-dad fueron observados para los otolitos de los peces captura-dos en el lago Chasicó (tabla 2), resultando en otolitos conelevada complejidad de borde y morfología elíptica. Losíndices de rectangularidad y circularidad fueron significativa-mente bajos para la laguna de Chascomús (P < 0.05),mientras que el factor de forma fue significativamente alto(P < 0.05). Esto indica una morfología tendiente a la circula-ridad con baja complejidad de borde. Por otro lado, la rela-ción SS/SO fue mayor en este cuerpo de agua (tabla 2).

Los otolitos de los peces del estuario del Río de la Platatendieron a la morfología elíptica-cuadrada relacionada convalores elevados de elipticidad y rectangularidad (tabla 2).Asimismo, el borde del otolito presentó baja complejidad. Elmenor valor de factor de forma se observó en los otolitos de

Figure 3. Right sagittal otoliths of Odontesthes bonariensis from each sampling site. The sulcus was painted with graphite under amagnifying glass (20×) for better visualization. A, anterior; D, dorsal; S, sulcus; V, ventral; P, posterior. Bar = 1 mm.Figura 3. Otolitos sagitta derechos de Odontesthes bonariensis correspondientes a cada sitio de estudio. El sulcus fue pintado con grafitobajo lupa (20×) para mayor visualización. A, anterior; D, dorsal; S, sulcus; V, ventral; P, posterior. Barra = 1 mm.

ba14.1

10.5

7.0

3.5

0.0

a

b

abab

a

1.4

0.9

0.5

0.0a

b b

d

c

Los Alisos Cabra Corral Plata River Chascomús Chasicó Los Alisos Cabra Corral Plata River Chascomús Chasicó

Figure 2. Mean Sr:Ca ratio of water (a) and otoliths (b) per sampling site. The bars indicate the standard deviation.Figura 2. Relación Sr:Ca media del agua (a) y de los otolitos (b) por sitio de estudio. Las barras indican la desviación estándar.

Avigliano et al.: Otoliths as indicators of habitat of Odontesthes bonariensis

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sites. The data corresponding to the Chascomús Lagoon fishtended to separate from that corresponding to the Plata estu-ary fish. The Cabra Corral and Los Alisos values overlap.The first canonical axis explained 99.8% of the varianceamong groups. According to the standardized canonical dis-criminant function coefficients (SC) obtained, the indices thatcontributed most to the discrimination along this axis werecircularity (SC = 2.27) and form factor (SC = 2.05), followedby rectangularity (SC = –0.51), SA/OA (SC = –0.42), andellipticity (SC = –0.04). The CDA cross-classification table(table 3) revealed a high percentage of correctly classifiedindividuals for Chasicó Lake (100%) and Los Alisos Dam(80%), and a moderate percentage of correctly classifiedindividuals for Chascomús Lagoon, Cabra Corral Dam, andPlata estuary (60–64.7%).

DISCUSSION

The concentration of elements deposited in otoliths can toa large extent be affected by the chemical composition of the

Cabra Corral, lo que indica una tendencia a la forma cua-drada (tabla 2). El Dique Los Alisos estuvo asociado eleva-dos índices de rectangularidad y baja complejidad de borde.

El MANOVA mostró diferencias significativas para lasvariables morfométricas entre los sitios de estudio (P < 0.05).Acorde a la prueba T2 de Hotelling, no se hallaron diferenciassignificativas entre Los Alisos y Chascomús (P > 0.05). Sinembargo, Cabra Corral, Río de la Plata y Chasicó difirieronentre si y se diferenciaron de los Alisos y Chascomús(P < 0.001).

El ADC (fig. 4) mostró una clara separación de los ejem-plares provenientes del lago Chasicó respecto del resto de loscuerpos de agua. Por otro lado, la nube de dispersión corres-pondiente a los otolitos de los pejerreyes de la lagunaChascomús tendió a separarse de la del Río de la Plata. Seobservó una superposición entre los valores de los otolitos delos pejerreyes provenientes de los diques de Los Alisos yCabra Corral. El primer eje canónico explicó el 99.8% de lavariación entre grupos. Según los coeficientes estandarizadosde las funciones discriminantes canónicas obtenidos (CE),

Table 2. Mean ± standard deviation of the otolith morphometric variables transformed with function log(x + 1) per sampling site. Differentletters in the columns indicate significant statistical differences (ANOVA, P < 0.05).Tabla 2. Media ± desviación estándar de los índices morfométricos transformados con la función log(x + 1) por sitio de estudio. Las letrasdiferentes indican diferencias estadísticamente significativas (ANOVA, P < 0.05).

Los Alisos Dam Cabra Corral Dam Plata River Chascomús Lagoon Chasicó Lake

Circularity 1.32 ± 0.03a 1.38 ± 0.04b 1.32 ± 0.04a 1.31 ± 0.04a 2.02 ± 0.05c

Rectangularity 0.24 ± 0.00b 0.23 ± 0.01ab 0.23 ± 0.01b 0.22 ± 0.05a 0.24 ± 0.01b

Ellipticity 0.10 ± 0.01a 0.10 ± 0.01a 0.11 ± 0.01ab 0.08 ± 0.04a 0.11 ± 0.01b

Form factor 0.22 ± 0.01bc 0.19 ± 0.02a 0.21 ± 0.01b 0.23 ± 0.02c 0.21 ± 0.02b

Sulcus area/otolith area 0.06 ± 0.004a 0.06 ± 0.004a 0.06 ± 0.005a 0.09 ± 0.004b 0.06 ± 0.003a

Figure 4. Canonical discriminant analysis of all the otolith morphometric variables.Figura 4. Análisis canónico discriminante de todos los índices morfométricos de los otolitos.

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water and to a lesser extent by the temperature and diet(Campana 1999, Wells et al. 2003, Ranaldi and Gagnon2008, Brown and Severin 2009, Sturrock et al. 2012). In gen-eral, the Sr concentration in otoliths of freshwater, estuarine,and anadromous fish species correlates positively with thesalinity (e.g., Kraus and Secor 2004, Sturrock et al. 2012);however, this relationship depends on the species and shouldbe analyzed before being used in fish stock identification,connectivity, and migration studies. Particularly in marinespecies, the relationship between otolith Sr and salinity tendsto be weak (Brown and Severin 2009, Sturrock et al. 2012).Brown and Severin (2009) indicated that the water Sr:Caratio is more homogenous in marine environments than infreshwater or brackish environments. Hence, the variation inotolith Sr:Ca ratios of marine species is strongly influencedby physiological factors rather than by exposure to heteroge-nous environments (Campana 1999, Brown and Severin2009).

Odontesthes bonariensis, a highly plastic species, toler-ates a wide range of salinities and inhabits both freshwaterand saltwater environments, including rivers, lagoons, lakes,and estuaries (Brian and Dyer 2006, Avigliano and Volpedo2013a). In this study, the water and otolith Sr:Ca ratiosshowed similar tendencies. Even though the Plata River pres-ents a wide range of conductivity, these tendencies are con-sistent with the salinity and conductivity reported for thestudied water bodies (Muñoz et al. 2005, Llames et al. 2009,Avigliano et al. 2012, Avigliano and Volpedo 2013b). Thissuggests that salinity at the sampling sites is positivelyrelated to the water and otolith Sr:Ca ratios, as has beenreported by other authors for different estuarine and freshwa-ter species in diverse aquatic systems (Brown and Severin2009, Sturrock et al. 2012). The fact that Sr incorporationinto otoliths is affected by the environment makes this ele-ment a potential tool for future fish displacement and stockidentification studies. In this sense, the otolith Sr:Ca ratioproved to be a good marker of habitat for O. bonariensis. Ithas also been reported to be a good indicator of habitat fortwo other South American euryhaline species, Lycengraulisgrossidens (Mai et al. 2014) and Micropogonias furnieri

los índices que más contribuyeron a la discriminación sobreeste eje fueron circularidad (CE = 2.27) y el factor de forma(CE = 2.05), seguidos de rectangularidad (CE = –0.51), SS/SO (CE = –0.42) y elipticidad (CE = –0.04). La tabla de cla-sificación cruzada del ADC (tabla 3) mostró un alto porcen-taje de individuos bien clasificados para el Lago Chasicó(100%) y los Alisos (80%). Por otro lado, el porcentaje depeces bien clasificados fue moderado para Chascomús, Cabracorral y el Río de la Plata (60–64.7%).

DISCUSIÓN

La concentración de los elementos depositados en los oto-litos puede ser afectada en gran medida por la composiciónquímica del agua y en menor medida por la temperatura y ladieta (Campana 1999, Wells et al. 2003, Ranaldi y Gagnon2008, Brown y Severin 2009, Sturrock et al. 2012). En gene-ral, la concentración de Sr en los otolitos de especies de aguadulce, estuarinas y anádromas se correlaciona positivamentecon la salinidad del agua (e.g., Kraus y Secor 2004, Sturrocket al. 2012); sin embargo, esta relación depende de la especiey debe ser evaluada previamente a la aplicación en estudiosde identificación de poblaciones pesqueras, conectividad omigración. Particularmente para las especies marinas, la rela-ción entre el Sr del otolito y la salinidad tiende a ser débil(Brown y Severin 2009, Sturrock et al. 2012). Brown ySeverin (2009) indicaron que la relación Sr:Ca del agua esmás homogénea en ambientes marinos que en ambientes deagua dulce o ambientes salobres. Por lo tanto, la variación delSr:Ca en los otolitos de especies marinas está fuertementeinfluenciada por factores fisiológicos, más que el resultadode la exposición a entornos heterogéneos (Campana 1999,Brown y Severin 2009).

El pejerrey O. bonariensis es una especie altamenteplástica que tolera intervalos de salinidad amplios y habitatanto en ambientes dulceacuícolas como salobres, ya seanríos, lagunas, estuarios o albuferas (Brian y Dyer 2006,Avigliano y Volpedo 2013a). En este trabajo se encontró unatendencia similar para las relaciones Sr:Ca del agua y otoli-tos. Además, si bien el estuario del Río de la Plata presenta

Table 3. Cross-classification table of the canonical discriminant analysis of the otolith morphometric variables. The numbers in parenthesesrepresent the classification percentage.Tabla 3. Tabla de clasificación cruzada del análisis canónico discriminante de los índices morfométricos. Los números entre paréntesisrepresentan el porcentaje de clasificación.

Los Alisos Dam Cabra Corral Dam Plata River Chascomús Lagoon Chasicó Lake Total

Los Alisos 12 (80.0) 1 (6.6) 2 (13.4) 0 0 15

Cabra Corral 2 (13.3) 9 (60.0) 4 (26.6) 0 0 15

Plata River 37 (24.0) 17 (11.0) 99 (64.3) 1 (0.6) 0 154

Chascomús 5 (24.4) 1 (5.8) 0 11 (64.7) 0 17

Chasicó 0 0 0 0 48 (100) 48

Total 56 28 105 12 48

Avigliano et al.: Otoliths as indicators of habitat of Odontesthes bonariensis

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(Albuquerque et al. 2012). Ibáñez et al. (2012) used Sr:Caratios to study displacement patterns of mugilid species in theCaribbean Sea, while Hedger et al. (2008) applied this meth-odology to other salinity-tolerant species of the NorthernHemisphere, including Anguilla rostrata.

Other approaches such as the analysis of otolith morphol-ogy and morphometry have been widely used to differentiatefish stocks (Longmore 2010, Cañás et al. 2012, Keating et al.2014, Vieira et al. 2014), and even to identify existing spe-cies (Tuset et al. 2013, Zhuang et al. 2014) or fossilized fish(Reichenbacher et al. 2009, Reichenbacher and Reichard2014); however, only a few studies relate morphometricvariables to different environments or ecomorphologicalpatterns (Nelson et al. 1994; Volpedo and Fuchs 2010;Avigliano et al. 2012, 2014).

Previous studies have reported a positive relationshipbetween salinity or conductivity and the tendency towardsellipticity of O. bonariensis otoliths from Chasicó Lake(Avigliano et al. 2012) and the Plata estuary (Avigliano et al.2014); these studies used the otolith width:length index as anindicator of ellipticity. In agreement with these authors, in thepresent study we found that the otoliths tended to be ellipticor elliptic-square in shape in more saline systems, such asChasicó Lake and the Plata estuary, and observed relativelylow ellipticity in less saline systems, such as ChascomúsLagoon and the Cabra Corral and Los Alisos dams (table 2).

The size of the sulcus has also been associated withmobility (Lombarte and Popper 1994, Arellano et al. 1995,Tuset et al. 2003, Avigliano et al. 2014). For example, insome species of the genus Merluccius, this index was associ-ated with water column use; however, in some species of thegenus Mullus, it was associated with differences in feedingbehavior (Aguirre and Lombarte 1999). Avigliano et al.(2014) reported that the SA/OA ratio tends to be greater inpopulations of O. bonariensis from the Plata estuary thatundertake long migrations. In the present study, the relation-ship between displacements and relative size of the sulcuswas not evident since the SA/OA index for the Plata River,where most migratory propulations are found, was similar orsignificantly lower than that obtained for the lentic waterbodies (table 2). This could be due to different reasons. First,the sulcus area was analyzed in a two-dimensional planewithout considering sulcus depth, which may differ depend-ing on the different environments studied and habits of thepopulations (see Tuset et al. 2003). Second, the presence of aless migratory population, which tends to remain for a longertime in saline waters of the Plata estuary (Avigliano et al.2014), may have a negative effect on the SA/OA index;however, this option seems less likely because the two knownstocks migrate (to a lesser or greater extent) during thebreeding period and overlap considerably in the study area(Avigliano et al. 2014).

Excluding ellipticity, the indices calculated for theotoliths of O. bonariensis from the Plata estuary fell withinthe range obtained for the other study sites (table 2). This

un rango amplio de conductividad, estas tendencias sonconsistentes con la salinidad o conductividad reportada paraestos cuerpos de agua (Muñoz et al. 2005, Llames et al. 2009,Avigliano et al. 2012, Avigliano y Volpedo 2013b). Estosugiere que la salinidad de los sitios de estudio está relacio-nada positivamente con la relación Sr:Ca del agua y del oto-lito, tal como indicaron otros autores para diferentes especiesestuarinas y dulceacuícolas en diversos sistemas acuáticos(Brown y Severin 2009, Sturrock et al. 2012). El hecho deque la incorporación de Sr en otolitos sea afectada por elmedio ambiente hace de este elemento una herramientapotencial para futuros estudios sobre los desplazamientos depeces y la identificación de poblaciones pesqueros. En estesentido, la relación Sr:Ca del otolito resultó ser buen marca-dor de hábitat para el pejerrey. Otros autores reportaron quela relación Sr:Ca del otolito es un buen indicador de hábitatpara algunas especies eurihalinas de Sudamérica, como lasardina Lycengraulis grossidens (Mai et al. 2014) y la cor-vina Micropogonias furnieri (Albuquerque et al. 2012).Ibáñez et al. (2012) utilizaron la relación Sr:Ca para el estu-dio de patrones de desplazamiento de diferentes especies demugílidos del mar Caribe, mientras que Hedger et al. (2008)aplicaron esta metodología para otras especies del hemisferionorte con gran tolerancia a la salinidad, como Anguillarostrata.

Otras metodologías como la morfología y morfometríadel otolito han sido ampliamente utilizadas para la diferencia-ción de poblaciones pesqueras (Longmore 2010, Cañás et al.2012, Keating et al. 2014, Vieira et al. 2014), e inclusopara identificar especies actuales (Tuset et al. 2013, Zhuanget al. 2014) o fosilizadas (Reichenbacher et al. 2009,Reichenbacher y Reichard 2014). Sin embargo, los estudiosque relacionan las variables morfométricas con diferentesambientes o patrones ecomorfologicos son escasos (Nelsonet al. 1994; Volpedo y Fuchs 2010; Avigliano et al. 2012,2014).

Estudios previos han reportado una relación positiva entrela salinidad o conductividad y la tendencia a la elipticidad enotolitos de O. bonariensis del lago Chasicó (Avigliano et al.2012) y del estuario del Río de la Plata (Avigliano et al.2014). En estos estudios se utilizó el índice anchura:longituddel otolito como indicador de elipticidad. Acorde con estosautores, en nuestra investigación se observó una morfologíadel otolito elíptica o elíptica-cuadrada en los sistemas demayor salinidad como el lago Chasicó y el estuario del Río dela Plata. Los sistemas con menor salinidad, como la laguna deChascomús y los diques Los Alisos y Cabra Corral, presenta-ron elipticidad relativamente baja (tabla 2).

Diferentes autores relacionan el tamaño del sulcus con lamovilidad (Lombarte y Popper 1994, Arellano et al. 1995,Tuset et al. 2003, Avigliano et al. 2014). Por ejemplo, enalgunas especies del genero Merluccius, este índice estaríarelacionado con el uso de la columna de agua; sin embargo,en algunas especies del género Mullus estaría asociado adiferencias en el comportamiento de alimentación (Aguirre

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could be attributed to the migratory behavior of the species inthe estuary, since one of the stocks distributed inSamborombón Bay during summer (November–May),migrates for the purpose of breeding to the large rivers of theParaná Delta (freshwater) during the cold months of the year(June–October) (Avigliano and Volpedo 2013b). Hence, theestuarine fish are exposed to different habitats and importantchanges in temperature and salinity, which would be reflectedin the otolith morphometry.

The differences found using multiparametric tests indi-cate a high dissimilarity in otolith shapes, particularly in thecircularity, form factor, and rectangularity indices. The CDAclassification percentages are similar to those reported byother authors (see for example Tuset et al. 2003), who haveindicated that the otolith shape indices can be used as naturalmarkers, not only to separate the species, but also to identifypopulations. The morphometric variables analyzed hereinshould therefore be useful indicators of habitat.

In summary, our findings indicate that the Sr:Ca ratio andotolith morphometry are good markers of habitat for thesilverside O. bonariensis. The data reported here serve as ref-erence for studies on the biology and population dynamics(life history, stock identification, etc.) of this and other eury-haline species. The studied variables can be used to identifystocks in other South American basins where the species isfound (e.g., Plata Basin, Lagoa dos Patos) and evaluate thedegree of connectivity among them. This information isimportant for the proper management of fishery resources.

ACKNOWLEDGMENTS

Funding was received from the Consejo Nacional deInvestigaciones Científicas y Técnicas (CONICET, Argen-tina, PIP 112-20120100543CO), Agencia Nacional de Pro-moción Científica y Tecnológica (ANPCyT, Argentina, PIP2010-1372), and University of Buenos Aires (UBACYT20620110100007). We thank the editor and reviewers fortheir valuable comments.

English translation by Christine Harris.

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y Lombarte 1999). Avigliano et al. (2014) han reportadoque SS/SO tiende a ser mayor en las poblaciones deO. bonariensis que realizan grandes migraciones en el estua-rio del Río de la Plata. En este trabajo la relaciones entre losdesplazamientos y el tamaño relativo del sulcus no fue evi-dente ya que el índice SS/SO par el Río de la Plata, donde sehallan las poblaciones migrantes, fue similar o significativa-mente inferior al obtenido para los cuerpos de agua lénticos(tabla 2). Esto podría deberse a diferentes motivos. En primerlugar, en este trabajo se consideraron únicamente variables endos dimensiones, y es posible que la profundidad del sulcusmuestre diferencias dependiendo de los diferentes ambientesestudiados y hábitos de las poblaciones (ver Tuset et al.2003). En segundo lugar, la presencia de una población conuna menor característica migratoria, que tiende a permanecermás tiempo en aguas salobres del estuario del Río de la Plata(Avigliano et al. 2014), podría tener un efecto negativo en elíndice SS/SO; sin embargo esta última opción es pocofactible debido a que las dos poblaciones conocidas migran(en menor o mayor medida) en el período reproductivo y sesuperponen considerablemente en la zona de muestreo(Avigliano et al. 2014).

Excluyendo la elipticidad, los índices calculados para losotolitos de los pejerreyes del estuario del Río de la Plata estu-vieron dentro del intervalo obtenido para el resto de los sitiosde estudio (tabla 2). Esto podría deberse al comportamientomigratorio de la especie en el estuario, ya que una de laspoblaciones que se distribuye en aguas salobres de la bahíaSamborombón durante el verano (noviembre–mayo) sedesplaza con fines reproductivos hacia los grandes ríos deldelta del Paraná (agua dulce) en los meses fríos del año(junio–octubre) (Avigliano y Volpedo 2013b). En este sen-tido, los peces del estuario estarían sometidos a importantescambios de hábitats con gran variabilidad tanto en tempera-tura como en salinidad, lo cual se reflejaría en la morfometríade los otolitos.

Las diferencias halladas con las pruebas multiparamétri-cas sugieren la existencia de alta disimilaridad en la morfolo-gía de los otolitos, particularmente en los índices de circulari-dad, factor de forma y rectangularidad. Los porcentajes declasificación del ADC fueron similares a los obtenidos porotros autores (ver por ejemplo Tuset et al. 2003) queindicaron que los índices de forma de los otolitos pueden serutilizados como marcadores naturales, no sólo para separarespecies sino también para identificar poblaciones. En estesentido, las variables morfométricas estudiadas en estetrabajo serían útiles como marcadores del hábitat.

En conclusión, los resultados de este trabajo indican quela relación Sr:Ca y la morfometría del otolito son buenosindicadores de hábitat para el pejerrey O. bonariensis. Lainformación aquí presentada es un punto de referencia para elestudio de la biología y dinámica poblacional (historia devida, identificación de poblaciones pesqueras, etc.) de espe-cies eurihalinas, en especial O. bonariensis. En este sentido,las variables estudiadas pueden ser utilizadas en diferentes

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cuencas de Sudamérica donde la especie se encuentra distri-buida (e.g., cuenca del Plata, sistema de Lagoa dos Patos)para identificar diferentes poblaciones pesqueras y evaluar elgrado de conexión entre las mismos. Esta información esde vital importancia para gestión y manejo de los recursospesqueros.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen el financiamiento por parte delConsejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas(CONICET, Argentina, PIP 112-20120100543CO), laAgencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica(ANPCyT, Argentina, PIP 2010-1372) y la Universidad deBuenos Aires (UBACYT 20620110100007). Agradecemos aleditor y a los revisores por los detallados comentarios queayudaron a mejorar la calidad del manuscrito.

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Received September 2014,accepted January 2015.